本文關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng)電涌保護器級間能量配合的研究

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【摘要】：電氣電子設(shè)備對雷電產(chǎn)生的強大電磁脈沖非常敏感,很容易受其破壞。雷電通過各種途徑嚴重危害著高壓輸變電設(shè)備以及建筑物內(nèi)的電氣電子設(shè)備。在雷擊損壞設(shè)備的事故中,據(jù)統(tǒng)計有70%以上是從供電線路侵入的。過電壓不僅可以引起電子設(shè)備系統(tǒng)誤操作,還可能造成電子設(shè)備的永久性損壞,從而造成直接損失以及相關(guān)的間接損失,供電系統(tǒng)安裝性能可靠的電涌保護器(SPD)是減少雷擊損失的重要方法之一。針對低壓供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點,通過對雷電過電壓形成原因,提出了利用波的傳輸理論和電路理論的原理進行雷電波傳輸?shù)牡刃Ｐ?為雷電過電壓的抑制措施提供了理論依據(jù)。針對ZnO壓敏電阻能量配合方法的問題,通過對雷電波在傳輸線中傳輸及ZnO壓敏電阻級間串聯(lián)電感的理論分析。利用理論與實驗相結(jié)合的方法,通過改變實驗中級間連接導線的長度,相應(yīng)改變分布電感值,退耦元件采用與分布電感等值的空心電感和磁芯電感；通過實驗數(shù)據(jù)分析得出：兩級ZnO壓敏電阻進行能量配合時,當連接導線長度為：5m、8m、10m、12m、15m時,前后ZnO壓敏電阻的能量吸收比為：5.66：1.11、5.85：0.76、6.17：0.60、5.93：0.44、6.00：0.40。分布電感同空心電感的電感值相同時,各級壓敏電阻的殘壓、通流以及吸收能量的分配情況基本相同,兩者可視為等效；磁芯電感由于存在磁飽和現(xiàn)象,當連接磁芯電感為：5.8μH,8.5μH,10.8μH,13.5μH時,前后ZnO壓敏電阻的能量吸收比為：4.58：3.32、4.69：2.82、4.70：3.04、4.53：3.11、4.65：2.83。為ZnO壓敏電阻的能量配合提供了參考依據(jù),在實際應(yīng)用中具有一定的參考價值。針對氣體放電管與壓敏電阻在線路中存在能量配合的問題,運用波的傳輸及電路理論,分析雷電波行波通過串聯(lián)電感的特性,并通過8/20μs模擬雷電流沖擊試驗,分別對氣體放電管與壓敏電阻級間串聯(lián)3 m、5m、7m、10 m的導線及與導線分布電感相同的等值電感,做能量配合沖擊試驗,研究使氣體放電管與壓敏電阻達到最佳能量配合效果的級間電感值。試驗得出：在沖擊電壓相同的情況下,連接的導線越長,壓敏電阻的電流分比越小,能量配合效果越好；連接導線自身的分布電感和空心電感的電感值相等時,其對能量配合的效果相近,二者可等效。選用帶磁芯的電感,考慮到磁飽和現(xiàn)象,在實際設(shè)計中氣體放電管與壓敏電阻級間安裝的電感應(yīng)比理論電感值稍大一些。通過對限壓型及開關(guān)型電涌保護器的系統(tǒng)研究,提出了ZnO壓敏電阻能量配合方法、氣體放電管與壓敏電阻能量配合使用方法等。在電涌保護器的實際應(yīng)用中具有一定的實用參考價值意義。
【關(guān)鍵詞】：電涌保護器 氧化鋅壓敏電阻 沖擊實驗 雷電波
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM862
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 研究目的及意義8
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀8-10
• 1.3 論文的內(nèi)容安排10
• 參考文獻10-13
• 第二章 雷電波及其傳輸過程13-18
• 2.1 雷電過電壓的形成13-15
• 2.1.1 雷電的靜電感應(yīng)13-14
• 2.1.2 雷電的電磁感應(yīng)14-15
• 2.2 雷電放電的計算模型及雷電流等值波形15-17
• 2.2.1 雷電放電的計算模型15-16
• 2.2.2 雷電流等值波形16-17
• 2.3 結(jié)論17
• 參考文獻17-18
• 第三章 ZnO壓敏電阻能量配合方法的分析18-50
• 3.1 雷電波能量配合的理論分析18-25
• 3.1.1 波動方程及解18-22
• 3.1.1.1 前行波和反行波20-21
• 3.1.1.2 行波的折射和反射21-22
• 3.1.2 電路理論分析22-23
• 3.1.3 ZnO壓敏電阻的工作原理23-25
• 3.1.3.1 全電壓-電流特性23-24
• 3.1.3.2 氧化鋅壓敏電阻器的電性能參數(shù)24-25
• 3.2 ZnO壓敏電阻能量配合的實驗25-48
• 3.2.1 ZnO壓敏電阻能量配合原理和基本模型25
• 3.2.2 試驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析25-48
• 3.2.2.1 ZnO壓敏電阻級間用5m的導線連接25-32
• 3.2.2.2 ZnO壓敏電阻級間用8m的導線連接32-36
• 3.2.2.3 ZnO壓敏電阻級間用10m的導線連接36-40
• 3.2.2.4 ZnO壓敏電阻級間用12m的導線連接40-44
• 3.2.2.5 ZnO壓敏電阻級間用15m的導線連接44-48
• 3.3 結(jié)論48-49
• 參考文獻49-50
• 第四章 氣體放電管與壓敏電阻能量配合的分析50-63
• 4.1 雷電波在串聯(lián)電感中的傳播分析50-52
• 4.2 氣體放電管與壓敏電阻能量配合的模型分析52-53
• 4.3 試驗方案及試驗數(shù)據(jù)的分析53-61
• 4.3.1 試驗方案53
• 4.3.2 試驗數(shù)據(jù)分析53-61
• 4.4 結(jié)論61
• 參考文獻61-63
• 第五章 結(jié)束語63-65
• 致謝65

【參考文獻】

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本文編號：1029637